SHAPE \ MERGEFORMAT Lời cảm ơn Bài báo cáo này được hoàn thành dưới sự giảng dạy và hướng dẫn trực tiếp của TS Nguyễn Hải Bình và TS Bùi Đình Tú Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN TIẾN KHÁNH NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM HỆ VI LƯU TÍCH HỢP CẢM BIẾN TỪ TRỞ TRONG ỨNG DỤNG XÁC ĐỊNH HẠT NANO TỪ TRONG DUNG DỊCH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Vật lý kỹ thuật Hà Nội - 2022 § ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN TIẾN KHÁNH NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM HỆ VI LƯU TÍCH HỢP CẢM BIẾN TỪ TRỞ TRONG ỨNG DỤNG XÁC ĐỊNH HẠT NANO TỪ TRONG DUNG DỊCH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Vật lý kỹ thuật Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Hải Bình TS Bùi Đình Tú Hà Nội - 2022 Lời cảm ơn Bài báo cáo hoàn thành giảng dạy hướng dẫn trực tiếp TS Nguyễn Hải Bình TS Bùi Đình Tú Với kính trọng lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy dẫn chu đáo, tận tình Thời gian em nghiên cứu thầy khơng nhiều giúp em có thêm kiến thức bổ ích, tư tiến hành cơng việc cách có hệ thống, có hiệu thực tế mà thầy mang lại cho em Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, giảng viên Khoa Vật lý Kỹ thuật & Công nghệ Nano Khoa khác trường tạo điều kiện cung cấp cho em kiến thức bản, tảng khoa học suốt bốn năm học qua Em gửi lời cảm ơn đến thầy Mạnh cán Viện Ứng dụng Công Nghệ - Bộ Khoa học Cơng Nghệ; phịng thí nghiệm Cơng nghệ vi điện tử, người ln giúp đỡ nhiệt tình, góp ý ủng hộ em trình nghiên cứu Em gửi lời cảm ơn đến thầy Nhất giảng viên trường Đại học Khoa học Công nghệ Hà Nội hỗ trợ em trình làm khố luận Cuối xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, người ln chỗ dựa tinh thần vững con, cổ vũ động viên Xin gửi tới người thân yêu bạn bè tình cảm thân thương nhất! Xin chân thành cảm ơn người! Mục Lục Lời cảm ơn Tóm tắt nội dung Lời cam đoan Mở đầu Chương 1.1 Tổng quan hệ thống vi lưu .2 1.2 Tổng quan cảm biến từ (GMR) .4 1.2.1 Giới thiệu 1.3 Tổng quan hạt nano từ 1.3.1 Hạt nano từ Fe3O4 1.3.2 Dung dịch nano kim cương Chương 2.1 Cơ học chất lỏng 2.1.1 Một số tính chất chất lỏng 2.1.2 Động lực học chất lỏng thực 2.1.3 Hệ số Reynolds Chương 11 3.1 Giới thiệu phần mềm COMSOL 11 3.2 Mô kênh dẫn vi lưu, sử dụng chương trình COMSOL 11 3.2.1 Những thông số nguyên lý đo áp suất chất lưu 11 3.2.2 Lưu lượng 13 3.3 Hệ đo .16 3.3.1 Các thành phần hệ đo 16 3.4 Các bước thực thí nghiệm .21 Chương 22 4.1 Kết đo tín hiệu dung dịch Fe3O4 22 4.2 Kết đo hạt nano kim cương 24 4.3 Thảo luận .24 Kết luận .25 Tài liệu tham khảo .26 Mục Lục Hình Hình : Hệ vi lưu .2 Hình 2: Nguyên lý cảm biến .5 Hình 3: Bảng điều khiển Comsol .12 Hình 4: Cuộn helmholtz 18 Hình 5: Bộ cấp nguồn xoay chiều 18 Hình 6: Bộ xử lý tín hiệu 19 Hình 7: cấp nguồn chiều 19 Hình 8: Bơm 20 Hình 9: Máy tạo sin 20 Hình 10: Máy sóng 21 Tóm tắt nội dung Cùng với phát triển nhanh chóng Cơng nghệ nano, ứng dụng siêu việt mà hạt nano đem lại Đặc biệt ứng dụng lĩnh vực y – sinh học, chúng ứng dụng điều trị chẩn đoán – phát bệnh, sử dụng làm chất vận chuyển thuốc điều trị hướng đích vào tế bào Nội dung nghiên cứu khoá luận bước đầu tiếp cận việc xác định nồng độ hạt nano dung dịch Để thực nghiên cứu này, tơi tìm hiểu thu thập thông tin hệ vi lưu, cảm biến từ trở Sử dụng phần mềm COMSOL để mô kênh dẫn vi lưu, mơ q trình dịng chảy hệ thống vi lưu Dựa thông tin mơ có được, tiến hành thí nghiệm đo tín hiệu hạt nano phịng thí nghiệm cơng nghệ vi điện tử Viện ứng dụng Cơng nghệ Qua thấy mối liên hệ tín hiệu điện hạt nano nồng độ từ xác định nồng độ hạt thơng qua tín hiệu ngược lại Lời cam đoan Tơi xin cam đoan khóa luận tơi khơng chép tài liệu hay cơng trình người khác Tất lý thuyết tài liệu trích dẫn rõ ràng trang tài liệu tham khảo khóa luận Mở đầu Cơng nghệ vi lưu xem ngành tổng hợp nhiều ngành địi hỏi kết hợp Kỹ thuật, Vật lý, Hóa học, Cơng nghệ vi chế tạo Công nghệ sinh học Công nghệ bước trở thành công nghệ mũi nhọn cho phép chế tạo vi hệ thống sử dụng vi thể tích chất lỏng, (cịn biết đến với tên “Phịng thí nghiệm siêu nhỏ tích hợp chip” – lab-on-a-chip) Chất lỏng hệ thống vi lưu thể hiệu ứng trội xuất hệ thống với thể tích chất lỏng lớn Một hiệu ứng thú vị quan tâm hiệu ứng chảy tầng kênh dẫn vi lưu… Chương Tổng quan 1.1 Tổng quan hệ thống vi lưu Hệ thống vi lưu lĩnh vực thú vị khoa học kỹ thuật cho phép phân tích kiểm sốt quy mơ nhỏ thiết bị nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí, hiệu mạnh hệ thống thông thường khác Công nghệ vi lưu đời phát triển vào nửa đầu thập niên 80, ban đầu người ta chủ yếu nghiên cứu lí thuyết để chế tạo đầu phun mực cho máy in phun, DNA chips, công nghệ lab-on-a-chip, cơng nghệ vi nhiệt… Việc điều khiển dịng chảy chất lỏng kích thước siêu nhỏ phụ thuộc nhiều yếu tố khác như: Sức căng bề mặt chất lỏng, mát lượng, sức cản chất lỏng… Hình : Hệ vi lưu Cơng nghệ vi lưu đòi hỏi kết hợp Kỹ thuật, Vật lý, Hóa học, Cơng nghệ vi chế tạo Cơng nghệ sinh học Công nghệ bước trở thành công nghệ mũi nhọn cho phép chế tạo vi hệ thống sử dụng vi thể tích chất lỏng Những nghiên cứu công nghệ sinh học thường đòi hỏi số lượng lớn trang thiết bị phịng thí nghiệm, cụ thể phân tích DNA, nghiên cứu loại thuốc, trang thiết bị thu thập thông tin người bệnh film chụp X-quang, cắt lớp… Hầu hết q trình nêu địi hỏi phải ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN TIẾN KHÁNH NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM HỆ VI LƯU TÍCH HỢP CẢM BIẾN TỪ TRỞ TRONG ỨNG DỤNG XÁC ĐỊNH HẠT NANO TỪ TRONG DUNG DỊCH KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành:... tế bào Nội dung nghiên cứu khoá luận bước đầu tiếp cận vi? ??c xác định nồng độ hạt nano dung dịch Để thực nghiên cứu này, tơi tìm hiểu thu thập thơng tin hệ vi lưu, cảm biến từ trở Sử dụng phần... tiếp từ trường ngồi chưa có mặt hạt từ che phủ lên chúng Khi xuất hạt từ bề mặt cảm biến, từ trường tổng cộng (bao gồm từ trường từ trường cảm ứng hạt từ sinh ra) hệ bị thay đổi Cảm biến từ trở